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新高考数学二轮复习导数培优专题19 二次求导函数处理问题(含解析)
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这是一份新高考数学二轮复习导数培优专题19 二次求导函数处理问题(含解析),共23页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
二次求导的原因是导函数无法用初等方程的求解,尤其是超越方程,使用二次求导可以化解很多一次求导函数零点“求之不得”的问题。
一、单选题
1.设函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的导函数为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的导函数为 SKIPIF 1 < 0 ,若在区间 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则称函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上为“凸函数”;已知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为“凸函数”,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由题意 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
分离参数 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为2,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
2.已知二次函数 SKIPIF 1 < 0 的图象过点 SKIPIF 1 < 0 ,且当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 知 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
如图,若 SKIPIF 1 < 0 图象在 SKIPIF 1 < 0 图象上方,则 SKIPIF 1 < 0 ,
要使 SKIPIF 1 < 0 图象在 SKIPIF 1 < 0 图象上方,则 SKIPIF 1 < 0 表示x轴截距的相反数,
SKIPIF 1 < 0 的最小值即为截距的最大值,而当截距最大时,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相切,
记切点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
有 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
故当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
故当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,综上, SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
3.设实数 SKIPIF 1 < 0 ,那么 SKIPIF 1 < 0 的大小关系为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故选:C.
4.若关于x的不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】依题意, SKIPIF 1 < 0 ,
设函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,而 SKIPIF 1 < 0 ,
故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
故函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .故选:B.
5.若关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有解,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,又关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有解,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有解,即 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,则 SKIPIF 1 < 0 ,
于是有 SKIPIF 1 < 0 ,从而得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
因此, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .故选:D
6.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 有相同的最小值,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( ).
A.1B.2C.3D.4
【解析】根据题意,求导可得, SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又∵当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
故有 SKIPIF 1 < 0 ,即得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以根据题意,若使 SKIPIF 1 < 0 ,需使 SKIPIF 1 < 0 的值域中包含 SKIPIF 1 < 0 ,
即得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的最大值为2.故选:B.
7.在关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 为自然对数的底数)的解集中,有且仅有两个大于2的整数,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 ,化简得: SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则原不等式即为 SKIPIF 1 < 0 .
若 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 原不等式的解集中有无数个大于2的整数,∴ SKIPIF 1 < 0 .
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为减函数,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 原不等式的解集中没有大于2的整数.
SKIPIF 1 < 0 要使原不等式的解集中有且仅有两个大于2的整数,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .故选:D
二、多选题
8.已知函数 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题意知,函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的两根为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
故 SKIPIF 1 < 0 ,作出函数 SKIPIF 1 < 0 与函数 SKIPIF 1 < 0 的图像,如图,
由图可知 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故A错误;
又 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
有 SKIPIF 1 < 0 ,故C错误; SKIPIF 1 < 0 ,故D正确;
设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即函数 SKIPIF 1 < 0 关于点 SKIPIF 1 < 0 对称,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,且 SKIPIF 1 < 0 ,
则在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 关于点 SKIPIF 1 < 0 对称,所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,又函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确.
故选:BD
9.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法正确的有( )
A.f(x)无最大值B.f(x)有唯一零点
C.f(x)在(0,+∞)单调递增D.f(0)为f(x)的一个极小值
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,记 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上显然递增,
所以记 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的零点,则有 SKIPIF 1 < 0
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有极小值,D正确;
由上可知, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,且当x趋近于正无穷时, SKIPIF 1 < 0 也趋于正无穷,故AC正确;
易知 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误
故选:ACD
10.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
B.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有最值
C.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 为减函数
D.当 SKIPIF 1 < 0 仅有一个整数解时, SKIPIF 1 < 0
【解析】对于A,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对于B,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,没有最值,故B错误;
对于C, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 为减函数,故C正确
对于D,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减
SKIPIF 1 < 0 的图象如下:
SKIPIF 1 < 0 表示的是过点 SKIPIF 1 < 0 的直线,所以当 SKIPIF 1 < 0 仅有一个整数解时, SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:ACD
三、填空题
11.已知 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上的偶函数,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是___________.
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 为增函数,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 为增函数.
又 SKIPIF 1 < 0 为偶函数,故 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 恒成立.
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以有 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为: SKIPIF 1 < 0
12.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点,则正实数a的取值范围为_________________.
【解析】由题知 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
①若 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
所以 SKIPIF 1 < 0 .因此 SKIPIF 1 < 0 不可能是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点.
②若 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
又因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因此存在 SKIPIF 1 < 0 满足: SKIPIF 1 < 0 ,所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减, SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减;
综上,当 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点时, SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
13.已知 SKIPIF 1 < 0 ,若方程 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有唯一实根,则实数a的取值范围为______.
【解析】当 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 可化为
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
作函数 SKIPIF 1 < 0 的图象如下,
又 SKIPIF 1 < 0 ,因为方程 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有唯一实根,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 与函数 SKIPIF 1 < 0 的图象有且只有一个交点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以实数a的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,
14.若对任意正实数 SKIPIF 1 < 0 ,不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为__________.
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;
即函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
四、解答题
15.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的最小值为3,求实数 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)若不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 不符合,舍去;
当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 不符合,舍去;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减, SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒为正,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
16.已知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为20,求实数a的值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求实数a的取值范围.
【解析】(1)函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为R, SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
解得 SKIPIF 1 < 0 (舍去)或 SKIPIF 1 < 0 舍去);
当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 (舍去);
当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
综上知 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 ,整理,得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,令 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,故函数 SKIPIF 1 < 0 的增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,即实数a的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
17.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,求实数k的取值范围.
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0
所以函数 SKIPIF 1 < 0 为增函数,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)将 SKIPIF 1 < 0 化为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)可知, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上的增函数,且 SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,故 SKIPIF 1 < 0 ,符合题意;
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为减函数,在 SKIPIF 1 < 0 上为增函数,
故 SKIPIF 1 < 0 ,不等式不恒成立.
综上,实数k的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
18.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)判断函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性.
(2)证明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 .
因为当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
(2)证明:令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
19.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,证明: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
易知函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都是R上的减函数,所以 SKIPIF 1 < 0 是R上的减函数,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,故 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,易知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在R上是减函数,即 SKIPIF 1 < 0 在R上是减函数.
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,则 SKIPIF 1 < 0 ,不符合题意;
当 SKIPIF 1 < 0 时,由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 ,满足题意;
当 SKIPIF 1 < 0 时,易知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,则 SKIPIF 1 < 0 ,不符合题意;
当 SKIPIF 1 < 0 时,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以不符合题意.
综上可知,实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
20.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)因为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立;
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增;
则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)令 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增.故 SKIPIF 1 < 0 ,满足条件;
综上: SKIPIF 1 < 0 .
21.已知 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)讨论函数 SKIPIF 1 < 0 的极值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,求证: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 是增函数,此时函数不存在极值;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极小值 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 没有极值点,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有一个极小值 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 时,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
求导得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取“=”,
于是得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,从而得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
因此有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立.
22.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,讨论函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有两个零点,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 的定义域为(0,+∞), SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ;令 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ;令 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 在(a,1)上为减函数,在(0,a)和 SKIPIF 1 < 0 上为增函数;
③当a=1时,显然 SKIPIF 1 < 0 恒成立,此时 SKIPIF 1 < 0 在0,+∞)上为增函数;
④当a>1时,令 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ;令 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .此时 SKIPIF 1 < 0 在(1,a)上为减函数,在(0,1)和(a,+∞)上为增函数.
综上:①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数;
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在(a,1)上为减函数,在(0,a)和 SKIPIF 1 < 0 上为增函数;
③当a=1时, SKIPIF 1 < 0 在0,+∞)上为增函数;
④当a>1时, SKIPIF 1 < 0 在(1,a)上为减函数,在(0,1)和(a,+∞)上为增函数.
(2) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内有两个零点,即关于x方程 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有两个不相等的实数根.
令 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
显然 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
因为p(1)=0,所以当 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 所以 SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 所以 SKIPIF 1 < 0 单调递增;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以a的取值范围 SKIPIF 1 < 0
23.已知函数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,且曲线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【解析】(1)由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,且函数 SKIPIF 1 < 0 的图象过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)得 SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,从而可得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立.
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为增函数.
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,且当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增.则 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,代入上式,得 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .因为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的最大值为3.
24.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)讨论函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性;
(2)若函数 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)由题意得, SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减;
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
综上所述,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
(2)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,求导得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,求导可得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,函数 SKIPIF 1 < 0 至多有一个极值点,不合题意.
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值,也是最大值,为 SKIPIF 1 < 0 .
因为函数 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点等价于函数 SKIPIF 1 < 0 有两个不同的零点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,所以函数 SKIPIF 1 < 0 有两个极值点,
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
25.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两个极值点,且 SKIPIF 1 < 0 ,证明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
令函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
令函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 等价于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
令函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两个极值点,所以 SKIPIF 1 < 0 是方程 SKIPIF 1 < 0 的两个根,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,有(1)的讨论可知,
若 SKIPIF 1 < 0 存在两个零点, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即需证 SKIPIF 1 < 0 恒成立,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 等价于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
令函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ;
26.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,且0是 SKIPIF 1 < 0 的一个极值点.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
因为0是 SKIPIF 1 < 0 的一个极值点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,又 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 为函数的极大值点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,且函数 SKIPIF 1 < 0 的递增区间有 SKIPIF 1 < 0 ,递减区间有 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1) SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,不等式 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,不等式 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 单调递增,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上都为增函数,
取 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 单调递增,而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 的最小值为h(-1),即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 没有最小值,
SKIPIF 1 < 0 但其取值能无限趋近 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
综上 SKIPIF 1 < 0 .
方法
二次求导
使用情景
对函数 SKIPIF 1 < 0 一次求导得到 SKIPIF 1 < 0 之后,解不等式 SKIPIF 1 < 0 难度较大甚至根本解不出.
解题步骤
设 SKIPIF 1 < 0 ,再求 SKIPIF 1 < 0 ,求出 SKIPIF 1 < 0 的解,即得到函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性,得到函数 SKIPIF 1 < 0 的最值,即可得到 SKIPIF 1 < 0 的正负情况,即可得到函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性.
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